WO2006128509A1 - Bandscheibenimplantat - Google Patents

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WO2006128509A1
WO2006128509A1 PCT/EP2006/002640 EP2006002640W WO2006128509A1 WO 2006128509 A1 WO2006128509 A1 WO 2006128509A1 EP 2006002640 W EP2006002640 W EP 2006002640W WO 2006128509 A1 WO2006128509 A1 WO 2006128509A1
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Daniel Delfosse
Dirk Salomon
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Mathys Ag Bettlach
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    • A61F2310/00407—Coating made of titanium or of Ti-based alloys

Definitions

  • the invention is based on a mobile disc implant, in particular an implant with ceramic-ceramic articulation.
  • EP 1 287 794 A1 discloses an artificial intervertebral disc which comprises two end plates and an elastically deformable disc clamped between the end plates in the axial direction under a bias.
  • the disc lies within a tubular, elastic fiber ring, wherein the end plates are in tensile connection with the fiber ring.
  • the end plates are made of metal.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide an intervertebral disc implant, on the one hand has a good sliding behavior and on the other hand is designed so that damage cases of the implant is not threatening the health of the patient.
  • the ceramic disc implant is encapsulated in a sheath, which on the one hand is strong enough to hold together in case of damage the fragments of the implant, and on the other hand flexible enough to allow for the natural physiologically necessary, unrestricted mobility of the implant ,
  • FIG. 1 is a schematic view of a first embodiment of an inventively designed disc implant in situ
  • Fig. 2 is an enlarged sectional view of the first embodiments of the disc implant according to the invention shown in FIG. 1, and
  • FIG. 3 shows a second embodiment of an intervertebral disc implant according to the invention in the same representation as FIG. 2.
  • intervertebral disc implant 1 shows, in a highly schematic side view, an intervertebral disc implant 1 designed according to the invention between two vertebral bodies 2 of a human spinal column.
  • the intervertebral disc implant 1 must provide for a physiological course of motion, wherein in particular the tilting of the two in the first embodiment, the disc implant forming components 3 and 4 against each other is important.
  • the sliding behavior of the components 3 and 4 to each other plays a crucial role.
  • the usual plastic implants, which replace defective discs shows a sliding pair between two existing ceramic components 3 and 4, a better sliding behavior.
  • the static friction is lower even at high loads.
  • the invention proposes to provide the two ceramic components 3 and 4 with a sheath 5, which consists of a plastic material, preferably of a biocompatible polymer such as polyethylene (PE), polyetheretherketone (PEEK), polyetherketone ketone (PEKK), Polyetheracrylketon (PEAK), polyacryletherketone (PAEK) or polymethyl methacrylate (PMMA) is produced and surrounds the ceramic disc implant 1 on all sides.
  • a biocompatible polymer such as polyethylene (PE), polyetheretherketone (PEEK), polyetherketone ketone (PEKK), Polyetheracrylketon (PEAK), polyacryletherketone (PAEK) or polymethyl methacrylate (PMMA) is produced and surrounds the ceramic disc implant 1 on all sides.
  • the sheath 5 is formed in two parts to ensure easy assembly prior to implantation.
  • the two parts 6 and 7 of the envelope in this case have an overlapping region 8, in which two suitably shaped collar-like projections 9 and 10 mutually engage, so that on the one hand, a movement gap 11 remains, which the desired range of motion of about 10 ° in full allowed, and
  • the ceramic components 3 and 4 are reliably enclosed.
  • a circumferential ring 12 may be provided, which is a
  • the encircling ring 12 may be integrally formed with the part 7 as an inwardly extending bead or may be subsequently inserted and fixed.
  • Fig. 3 shows a schematic sectional view in the same view as Fig. 2, a second embodiment of an inventively designed disc implant 1.
  • the same components are provided with matching reference numerals.
  • Disc implant 1 is provided with three ceramic components 13, 14, 15, wherein the components 13 and 14 correspond to the components indicated in Fig. 2 with 3 and 4 components. Between the components 13 and 14, a third, also ceramic, lenticular component 15 is formed, which is embedded in the two concave components 13 and 14 in the second embodiment.
  • An intervertebral disc implant 1 designed in this way offers a high degree of flexibility with a likewise low overall height.
  • the sheath 5 is designed as in the first embodiment shown in FIG.
  • a further advantage of a sheath 5 designed according to the invention is the low overall height of only 4 mm to 8 mm. This is important because the ceramic disc implants 1 overall low in height which, due to, the installation situation may not be exceeded.
  • the sheath 5 may be provided with a titanium coating 16 on its surfaces facing the vertebral bodies 2. This leads to a roughening of the surfaces and to an improved Osseo integration.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiments and is also suitable for further embodiments of disc implants 1. All features of the invention can be combined with one another as desired.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bandscheibenimplantat (1) zum Implantieren zwischen zwei Wirbelkörpern (2), umfassend zumindest zwei Komponenten (3, 4; 13, 14, 15) , welche zumindest eine Gleitpaarung bilden, welche aus einem keramischen Material gefertigt sind. Die zumindest zwei keramischen Komponenten (3, 4; 13, 14, 15) sind in einer Umhüllung (5) angeordnet.

Description

Bandscheibenimplantat
Die Erfindung geht aus von einem mobilen Bandscheibenimplantat, insbesondere einem Implantat mit Keramik-Keramik-Artikulation .
Beispielsweise ist aus der EP 1 287 794 Al eine künstliche Bandscheibe bekannt, welche zwei Endplatten und eine elastisch verformbare, zwischen den Endplatten in axialer Richtung unter einer Vorspannung verspannte Scheibe umfaßt. Die Scheibe liegt innerhalb eines rohrförmigen, elastischen Faserrings, wobei die Endplatten mit dem Faserring in zugfester Verbindung stehen. Die Endplatten sind dabei aus Metall gefertigt.
Nachteilig an der aus der EP 1 287 794 Al bekannten künstlichen Bandscheibe ist insbesondere das schlechte
Gleitverhalten. Die Bandscheibe gemäß dem Stand der
Technik kann zwar axiale Dehnungen und Stauchungen gut abfangen, bei Verschiebungen zwischen den Wirbeln bzw. insbesondere bei der Neigung der Wirbel gegeneinander kann die Bandscheibe jedoch schlecht reagieren.
Um dies zu umgehen, sollen Keramikimplantate verwendet werden, welche ein besseres Gleitverhalten aufweisen. Diese besitzen jedoch den gravierenden Nachteil, daß im Falle eines Bruchs des relativ spröden Keramikmaterials das Verletzungsrisiko des prothetisch versorgten Patienten sehr hoch ist und gravierende Folgen bis hin zur Querschnittslähmung und zum Tod haben kann, wenn Splitter des Keramikimplantats in den Rückenmarkskanal gelangen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Bandscheibenimplantat anzugeben, welches einerseits ein gutes Gleitverhalten hat und andererseits so gestaltet ist, daß Schadensfälle des Implantats sich nicht bedrohlich auf die Gesundheit des Patienten auswirken können .
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß das keramische Bandscheibenimplantat in einer Umhüllung gekapselt ist, welche einerseits fest genug ist, bei einem etwaigen Schadensfall die Bruchstücke des Implantats zusammenzuhalten, und andererseits flexibel genug, um die für die natürliche physiologisch notwendige, uneingeschränkte Beweglichkeit des Implantats zu ermöglichen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand teilweise schematischer Darstellungen in der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäß ausgestalteten Bandscheibenimplantats in situ,
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung des ersten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Bandscheibenimplantats gemäß Fig. 1, und
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bandscheibenimplantats in gleicher Darstellung wie Fig. 2.
Fig. 1 zeigt in einer stark schematisierten seitlichen Darstellung ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Bandscheibenimplantat 1 zwischen zwei Wirbelkörpern 2 einer menschlichen Wirbelsäule. Das Bandscheibenirnplantat 1 muß für einen physiologischen Bewegungsablauf sorgen, wobei insbesondere die Verkippung der im ersten Ausführungsbeispiel zwei das Bandscheibenimplantat bildenden Komponenten 3 und 4 gegeneinander von Bedeutung ist. Hierbei spielt das Gleitverhalten der Komponenten 3 und 4 aufeinander eine entscheidende Rolle. Im Gegensatz zu den bisher üblichen Kunststoffimplantaten, welche defekte Bandscheiben ersetzen, zeigt eine Gleitpaarung zwischen zwei aus Keramik bestehenden Komponenten 3 und 4 ein besseres Gleitverhalten. Insbesondere ist die Haftreibung auch bei hohen Belastungen geringer.
Das Problem bei keramischen Bandscheibenimplantaten 1 ist jedoch das hohe Verletzungsrisiko mit einem hohen Verletzungsgrad bis hin zu Querschnittslähmung und Tod, wenn im Fall eines Bruchs der keramischen Bandscheibenimplantate 1 einzelne Bruchstücke bis zum Rückenmarkskanal vordringen und in diesen mit ihren scharfen Bruchkanten eindringen.
Um dies zu verhindern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die beiden keramischen Komponenten 3 und 4 mit einer Umhüllung 5 zu versehen, welche aus einem Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus einem biokompatiblen Polymer wie Polyethylen (PE) , Polyetheretherketon (PEEK) , Polyetherketonketon (PEKK) , Polyetheracrylketon (PEAK) , Polyacryletherketon (PAEK) oder Polymethylmethacrylat (PMMA) hergestellt ist und das keramische Bandscheibenimplantat 1 allseitig umschließt.
Vorzugsweise ist die Umhüllung 5 zweiteilig ausgebildet, um eine leichte Montage vor der Implantation zu gewährleisten. Die beiden Teile 6 und 7 der Umhüllung weisen dabei einen überlappenden Bereich 8 auf, in welchem sich zwei geeignet gestaltete kragenartige Überstände 9 und 10 gegenseitig untergreifen, so daß einerseits ein Bewegungsspalt 11 verbleibt, welcher den gewünschten Bewegungsradius von ca. 10° in vollem Umfang erlaubt, und andererseits die keramischen Komponenten 3 und 4 zuverlässig umschlossen sind.
In der Umhüllung 5, insbesondere in dem Teil 7, welches eine radial größere Abmessung aufweist, kann ein umlaufender Ring 12 vorgesehen sein, welcher eine
Stabilisierung der Komponente 4 in dem Teil 7 ermöglicht und als Fixierung bei einer eventuellen Vormontage geeignet ist. Der umlaufende Ring 12 kann als sich nach innen erstreckender Wulst einstückig mit dem Teil 7 ausgebildet oder nachträglich eingebracht und fixiert sein.
Fig. 3 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung in gleicher Ansicht wie Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Bandscheibenimplantats 1. Gleiche Bauteile sind dabei mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.
Das in Fig. 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten
Bandscheibenimplantats 1 ist mit drei keramischen Komponenten 13, 14, 15 versehen, wobei die Komponenten 13 und 14 den in Fig. 2 mit 3 und 4 bezeichneten Komponenten entsprechen. Zwischen den Komponenten 13 und 14 ist eine dritte, ebenfalls keramische, linsenförmige Komponente 15 ausgebildet, welche in den beiden im zweiten Ausführungsbeispiel konkav ausgebildeten Komponenten 13 und 14 eingebettet ist. Ein derartig ausgebildetes Bandscheibenimplantat 1 bietet eine große Beweglichkeit bei ebenfalls geringer Bauhöhe. Die Umhüllung 5 ist wie in dem in Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt .
Ein weiterer Vorteil einer erfindungsgemäß ausgestaltet Umhüllung 5 ist die geringe Bauhöhe von nur 4 mm bis 8 mm. Dies ist wichtig, da die keramischen Bandscheibenimplantate 1 insgesamt eine geringe Bauhöhe aufweisen, welche bedingt durch, die Einbausituation nicht überschritten werden darf.
Um die Bauteilabmessungen zu minimieren, können deshalb auch faserverstärkte Teile 6, 7, beispielsweise aus kohlefaserverstärktem PEEK, zur Anwendung kommen.
Die Umhüllung 5 kann an ihren den Wirbelkörpern 2 zugewandten Flächen mit einer Titan-Beschichtung 16 versehen sein. Dies führt zu einer Anrauhung der Flächen und zu einer verbesserten Osseo-Integration.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und auch für weitere Ausführungsformen von Bandscheibenimplantaten 1 geeignet. Alle Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar .

Claims

Ansprüche
1. Bandscheibenimplantat (1) zum Implantieren zwischen zwei Wirbelkörpern (2), umfassend zumindest zwei Komponenten (3, 4; 13, 14, 15), welche zumindest eine Gleitpaarung bilden und welche aus einem keramischen Material gefertigt sind, wobei die zumindest zwei keramischen Komponenten (3, 4; 13, 14, 15) in einer Umhüllung (5) angeordnet sind.
2. Bandscheibenimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (5) aus zwei Teilen (6, 7) besteht.
3. Bandscheibenimplantat nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (6, 7) der Umhüllung (5) lösbar miteinander verbindbar sind.
4. Bandscheibenimplantat nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (6, 7) der Umhüllung (5) jeweils einen umlaufenden kragenartigen Überstand (9, 10) aufweisen.
5. Bandscheibenimplantat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die kragenartigen Überstände (9, 10) gegenseitig unter Bildung eines Bewegungsspalts (11) untergreifen.
6. Bandscheibenimplantat nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem oder beiden der Teile (6, 7) der Umhüllung (5) ein umlaufender Ring (12) ausgebildet ist.
7. Bandscheibenimplantat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet. daß die in dem jeweiligen Teil (6, 7) der Umhüllung (5) einliegende Komponente (3, 4; 13, 14) des Bandscheibenimplantats (1) durch den Ring (12) fixiert ist .
8. Bandscheibenimplantat nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (12) als Wulst einstückig mit dem jeweiligen Teil (6, 7) ausgebildet ist.
9. Bandscheibenimplantat nach Anspruch 6 oder 7 , dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (12) als separates, mit dem jeweiligen Teil (6, 7) verbindbare Komponente ausgebildet ist.
10. Bandscheibenimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (5) aus einem biokompatiblen Kunststoffmaterial besteht.
11. Bandscheibenimplantat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Polymer, insbesondere Polyethylen (PE) , Polyetheretherketon (PEEK) , Polyetherketonketon (PEKK) , Polyetheracrylketon (PEAK) , Polyacryletherketon (PAEK) oder Polymethylmethacrylat (PMMA), ist.
12. Bandscheibenimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (5) an ihren den Wirbelkörpern (2) zugewandten Flächen mit einer Beschichtung (16) versehen ist .
13. Bandscheibenimplantat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (16) aus Titan besteht.
14. Bandscheibenimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (5) des Bandscheibenimplantats (1) eine axiale Höhe von 4 mm bis 8 mm aufweist.
15. Bandscheibenimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (5) faserverstärkt ist.
16. Bandscheibenimplantat nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserverstärkung aus Kohlefaser besteht.
PCT/EP2006/002640 2005-06-03 2006-03-22 Bandscheibenimplantat WO2006128509A1 (de)

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JP2008513944A JP4769865B2 (ja) 2005-06-03 2006-03-22 椎間円板インプラント
AU2006254502A AU2006254502B2 (en) 2005-06-03 2006-03-22 Intervertebral disk implant
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